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dc.contributor.advisor1Marcato, André Luís Marques-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1033215067775319pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Aguiar, Eduardo Pestana de-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9530065975903052pt_BR
dc.contributor.referee1Passos Filho, João Alberto-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0004473428354479pt_BR
dc.contributor.referee2Honório, Leonardo de Mello-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4319412527458142pt_BR
dc.contributor.referee3Oliveira, Fernando Luiz Cyrino-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/0348074510343282pt_BR
dc.contributor.referee4Pessanha, José Francisco Moreira-
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/3384481291163061pt_BR
dc.creatorCastro, Alessandro de Lima-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2830456554054056pt_BR
dc.date.accessioned2024-02-27T14:44:43Z-
dc.date.available2024-02-26-
dc.date.available2024-02-27T14:44:43Z-
dc.date.issued2023-11-21-
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/16635-
dc.description.abstractIn the Brazilian wholesale electricity market, long-term contract prices are established through negotiations between energy generators and marketers with medium and large consumers. Unlike conventional markets, price determination is not directly governed by market forces but by complex computational models known as Hydrothermal Dispatch Optimization Models. In addition to the centralized operation dispatch programming, these models are responsible for calculating the Short-term Settlement Price (PLD), which serves as a reference for short-term market prices for electricity. The Brazilian market is divided into four interconnected submarkets: Southeast, Northeast, North, and South. This study significantly contributes to the existing literature by investigating the multifractality of markets where prices are not formed by the interaction between supply and demand but by computational models, employing Detrended Multifractal Fluctuation Analysis (MFDFA) on time series of seasonally adjusted price returns. The goal is to characterize the multifractal properties of electricity prices, identify the underlying causes of this multifractality, and examine market efficiency over time. Historical price analysis revealed that all submarkets exhibit anti-persistent behavior, also known as mean reversion, in addition to multifractality. This result is consistent with observations in international financial markets. Notably, the South submarket exhibited the highest level of multifractality and the lowest market efficiency, while the North submarket recorded the lowest levels of multifractality and higher efficiency. Using a sliding window technique, temporal variations in the Hurst exponent and Long-term Memory Magnitude, an indicator of market inefficiency, were explored. Consistent anti-persistent behavior was observed across all submarkets, with the South submarket showing greater volatility in its inefficiency index. These conclusions provide relevant information for decision-makers and regulators aiming to promote more efficient market arrangements. In addition to examining multifractality in the Brazilian electric sector, this research advances the application of multifractality theory to validate synthetic time series produced by predictive models. The study highlights the need for a standardized method to validate synthetic series generated by statistical models and neural networks. The proposed method uses the Hausdorff distance to contrast the multifractal spectra of the synthetic series, obtained via the MFDFA method, with the multifractal spectrum of the historical series. This methodology distinguishes which synthetic series exhibit multifractal attributes similar to those of the observed series, allowing the selection of predictive models that generate more accurate and reliable results.pt_BR
dc.description.resumoNo mercado atacadista de eletricidade do Brasil, os preços dos contratos de longo prazo são estabelecidos por meio de negociações entre geradoras e comercializadoras de energia com consumidores de médio e grande portes. Ao contrário dos mercados convencionais, a determinação dos preços não é regida diretamente pelas forças de mercado, mas sim por modelos computacionais complexos conhecidos como Modelos de Otimização de Despacho Hidrotérmico. Além da programação de despacho de usinas com operação centralizada, esses modelos são responsáveis por calcular o Preço de Liquidação das Diferenças (PLD), que atua como referência para os preços de mercado de curto prazo da eletricidade. O mercado brasileiro é dividido em quatro submercados interligados: Sudeste, Nordeste, Norte e Sul. Este estudo contribui significativamente para a literatura existente ao investigar a multifractalidade de mercados, onde os preços não são formados pela interação entre oferta e demanda, mas sim por modelos computacionais, empregando a Análise de Flutuação Multifractal Detrendida (MFDFA) em séries temporais de retornos logarítmicos de preços dessazonalizados. O objetivo é caracterizar as propriedades multifractais dos preços da eletricidade, identificar as causas fundamentais dessa multifractalidade e examinar a eficiência do mercado ao longo do tempo. A análise histórica dos preços revelou que todos os submercados exibem um comportamento anti-persistente, também conhecido como reversão à média, além de apresentarem multifractalidade. Este resultado é consistente com observações em mercados financeiros internacionais. Destaca-se que o submercado Sul apresentou o maior nível de multifractalidade e a menor eficiência de mercado, enquanto o submercado Norte registrou os menores índices de multifractalidade e maior eficiência. Utilizando uma técnica de janela deslizante, foram exploradas as variações temporais no expoente de Hurst e na Magnitude de Memória Longa, um indicador da ineficiência de mercado. Observou-se um comportamento anti-persistente uniforme em todos os submercados, com o submercado Sul apresentando maior volatilidade no seu índice de ineficiência. Estas conclusões proporcionam informações relevantes para tomadores de decisão e reguladores que visam promover arranjos de mercado mais eficientes. Além de examinar a multifractalidade no setor elétrico brasileiro, esta pesquisa avança na aplicação da teoria da multifractalidade para validar séries temporais sintéticas produzidas por modelos preditivos. Abordando uma lacuna significativa identificada na literatura, o estudo realça a falta de um método padronizado para a validação de séries sintéticas geradas por modelos estatísticos, redes neurais adversariais generativas e redes neurais probabilísticas. O método proposto recorre à distância de Hausdorff para contrastar os espectros multifractais das séries sintéticas, obtidos via método MFDFA, com o espectro multifractal da série histórica. Essa metodologia possibilita a distinção de quais séries sintéticas manifestam atributos multifractais similares aos da série real, permitindo a seleção de modelos preditivos que gerem resultados mais precisos e confiáveis.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentFaculdade de Engenhariapt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Elétricapt_BR
dc.publisher.initialsUFJFpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rightsAttribution 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/*
dc.subjectMercado brasileiro de energia elétricapt_BR
dc.subjectPreço de liquidação de diferençaspt_BR
dc.subjectMultifractal detrended fluctuation analysispt_BR
dc.subjectHipótese do mercado eficientept_BR
dc.subjectEspectro multifractalpt_BR
dc.subjectMultifractal detrended cross-correlation analysispt_BR
dc.subjectDistância de hausdorfpt_BR
dc.subjectValidação de séries sintéticaspt_BR
dc.subjectBrazilian electricity marketpt_BR
dc.subjectDifference settlement pricept_BR
dc.subjectMFDFApt_BR
dc.subjectEfficient market hypothesispt_BR
dc.subjectMultifractal spectrumpt_BR
dc.subjectMFDCCApt_BR
dc.subjectHausdorff distancept_BR
dc.subjectValidation methodspt_BR
dc.subjectEnergy time series scenariospt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApt_BR
dc.titleAnálise multifractal do mercado brasileiro de eletricidade pt_BR
dc.typeTesept_BR
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia Elétrica (Teses)



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